DE102018124538A1

DE102018124538A1 - Systems and methods for measuring a bridge clearance height

Info

Publication number: DE102018124538A1
Application number: DE102018124538.6A
Authority: DE
Inventors: Harvey Weinberg
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2019-04-11
Also published as: US10229596B1; CN109631782A; CN109631782B

Abstract

Ein Lidar-System kann zur Messung einer Durchfahrtshöhe einer hochliegenden Infrastruktur, wie etwa einer Brücke oder einer Überführung, bereitgestellt sein. Das Lidar-System kann einen Fahrzeugfahrer warnen oder das Fahrzeug automatisch abbremsen, falls die verfügbare Durchfahrtshöhe kleiner ist als eine Höhe des Fahrzeugs. Das Lidar-System kann Lichtstrahlen über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin emittieren, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Spanne aufweisen können. Das Lidar-System kann dann vom Zielgebiet reflektierte oder gestreute Lichtstrahlen empfangen und kann einen durch die Lichtstrahlen zurückgelegten Abstand bestimmen, indem eine Umlaufzeit der Strahlen bestimmt wird. Eine Durchfahrtshöhe der hochliegenden Infrastruktur kann dann unter Verwendung von geometrischen Beziehungen bestimmt werden.

A lidar system may be provided to measure a headroom of a high overhead infrastructure, such as a bridge or overpass. The Lidar system can alert a vehicle driver or automatically decelerate the vehicle if the available headroom is less than a height of the vehicle. The lidar system can emit light rays over a range of angles to a target area, where the light rays can have a vertical span. The lidar system may then receive light beams reflected or scattered from the target area and may determine a distance traveled by the light beams by determining a round trip time of the beams. A headroom of the elevated infrastructure can then be determined using geometric relationships.

Description

Gebiet der OffenbarungArea of the revelation

Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zur Messung einer Durchfahrtshöhe, wie etwa einer Brückendurchfahrtshöhe.The present disclosure relates to systems and methods for measuring a headroom, such as a bridge clearance height.

Hintergrundbackground

Eine gewisse Infrastruktur, wie etwa eine Brücke oder eine Überführung, kann eine Durchfahrtshöhe für ein Fahrzeug bereitstellen. Ein Fahrzeug, das größer als die bereitgestellte Durchfahrtshöhe ist, kann Schaden an der Infrastruktur verursachen.Some infrastructure, such as a bridge or overpass, can provide a headroom for a vehicle. A vehicle larger than the clearance provided can cause damage to the infrastructure.

Kurzdarstellung der OffenbarungSummary of the disclosure

In gewissen Systemen kann eine Kamera oder ein Radar verwendet werden, um Merkmale zu beobachten, die ein Fahrzeug umgeben, wie etwa Infrastrukturmerkmale (z. B. eine Brücke oder eine Überführung). Derartigen Systemen fehlt jedoch möglicherweise die räumliche Auflösung, um eine Durchfahrtshöhe der Infrastruktur zu identifizieren, wie etwa, wenn sie in einem sich bewegenden Fahrzeug verwendet werden. Die Erfinder haben unter anderem den Bedarf für ein kostengünstiges System erkannt, das eine Infrastrukturdurchfahrtshöhe genau detektieren kann und eine Warnung an einen Fahrzeugbetreiber bereitstellen kann oder automatisch das Fahrzeug abbremsen kann, falls die Infrastrukturdurchfahrtshöhe kleiner als eine Fahrzeughöhe ist.In certain systems, a camera or radar may be used to observe features surrounding a vehicle, such as infrastructure features (eg, a bridge or overpass). However, such systems may lack spatial resolution to identify a headroom of the infrastructure, such as when used in a moving vehicle. The inventors have recognized, among other things, the need for a low cost system that can accurately detect an infrastructure headroom and can provide a warning to a vehicle operator or automatically decelerate the vehicle if the infrastructure headroom is less than a vehicle height.

Bei einem Aspekt kann die Offenbarung ein Verfahren zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe eines hochliegenden Hindernisses in einem Lidar-System aufweisen. Das Verfahren kann Emittieren von Lichtstrahlen von einem Fahrzeug über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin aufweisen, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen können. Das Verfahren kann auch als Reaktion darauf Empfangen von Lichtstrahlen vom Zielgebiet aufweisen. Das Verfahren kann auch Bestimmen eines horizontalen Abstands vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren können, aufweisen. Das Verfahren kann auch Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses aufweisen, wie etwa unter Verwendung eines Paares von empfangenen Lichtstrahlen, wobei ein erster Strahl des Paares mit dem hochliegenden Hindernis interagieren kann und ein zweiter Strahl des Paares mit einem Bodenmerkmal interagieren kann und der erste Strahl und der zweite Strahl dem gleichen horizontalen Abstand entsprechen können. Das Verfahren kann auch Auswählen eines ersten empfangenen Lichtstrahls aufweisen, der mit dem hochliegenden Hindernis interagieren kann. Das Verfahren kann auch Auswählen von zwei empfangenen Lichtstrahlen, die mit einem Bodenmerkmal, das unter dem hochliegenden Hindernis liegt, interagieren können, und Schätzen eines zweiten empfangenen Lichtstrahls aus den beiden empfangenen Strahlen, die mit dem Bodenmerkmal interagieren können, aufweisen, wobei der geschätzte zweite empfangene Strahl und der erste empfangene Strahl dem gleichen horizontalen Abstand vom Fahrzeug entsprechen können. Das Verfahren kann auch Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses aufweisen, wie etwa unter Verwendung des ersten und zweiten empfangenen Lichtstrahls. Das Verfahren kann auch gleichzeitiges Emittieren von Lichtstrahlen von einem Fahrzeug über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin aufweisen, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen können. Das Verfahren kann auch Empfangen der Lichtstrahlen unter Verwendung eines eindimensionalen Pixelarrays aufweisen, wobei jedes Pixel einem Bereich von Winkeln entsprechen kann. Das Verfahren kann auch Bestimmen eines Abstands vom Lidar-System zum Boden und dann Verwenden des bestimmten Abstands aufweisen, sodass ein horizontaler Abstand vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren können, bestimmt wird, wie etwa unter Verwendung der Höhe des Lidar-Systems, das am Fahrzeug angebracht sein kann. Das Verfahren kann auch Erzeugen einer Warnung aufweisen, wenn eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner als die Fahrzeughöhe sein kann. Das Verfahren kann auch automatisches Abbremsen des Fahrzeugs aufweisen, wenn eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner als die Fahrzeughöhe sein kann. Das Verfahren kann auch Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses für mehrere Paare von empfangenen Lichtstrahlen aufweisen, wobei jedes individuelle Paar von Strahlen Strahlen aufweisen kann, die den gleichen horizontalen Abstand aufweisen. Das Verfahren kann auch Auswählen einer minimalen bestimmten Höhe des hochliegenden Hindernisses als die Höhe des hochliegenden Hindernisses aufweisen. Die hochliegende Infrastruktur kann eine Brücke oder eine Überführung einschließen.In one aspect, the disclosure may include a method for determining a headroom of a high altitude obstruction in a lidar system. The method may include emitting light beams from a vehicle over a range of angles to a target area, wherein the light beams may define a vertical angle span. The method may also include receiving light beams from the target area in response thereto. The method may also include determining a horizontal distance from the vehicle to a location where the received light beams may interact with the target area. The method may also include determining a height of the high altitude obstacle, such as using a pair of received light beams, wherein a first beam of the pair may interact with the high altitude obstacle and a second beam of the pair may interact with a ground feature and the first beam and the second beam can correspond to the same horizontal distance. The method may also include selecting a first received light beam that is capable of interacting with the overhead obstacle. The method may also include selecting two received beams of light that are capable of interacting with a ground feature underlying the high obstruction, and estimating a second received beam of light from the two received beams that may interact with the ground feature, wherein the estimated second received beam and the first received beam can correspond to the same horizontal distance from the vehicle. The method may also include determining a height of the high-altitude obstacle, such as using the first and second received light beams. The method may also include simultaneously emitting light beams from a vehicle over a range of angles to a target area, wherein the light beams may define a vertical angle span. The method may also include receiving the light beams using a one-dimensional pixel array, wherein each pixel may correspond to a range of angles. The method may also include determining a distance from the lidar system to the ground and then using the determined distance so that a horizontal distance from the vehicle to a location where the received light beams can interact with the target area is determined, such as using altitude the Lidar system, which can be attached to the vehicle. The method may also include generating a warning when a certain altitude of the overhead obstacle may be less than the vehicle height. The method may also include automatically decelerating the vehicle when a certain altitude of the high altitude obstacle may be less than the vehicle altitude. The method may also include determining a height of the high-altitude obstacle for a plurality of pairs of received light beams, wherein each individual pair of beams may comprise beams having the same horizontal distance. The method may also include selecting a minimum determined height of the high-altitude obstacle as the height of the high-altitude obstacle. The elevated infrastructure may include a bridge or overpass.

Bei einem Aspekt kann die Offenbarung ein System zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe eines hochliegenden Hindernisses für ein Fahrzeug aufweisen. Das Verfahren kann einen Sender aufweisen, der ausgebildet sein kann zum Emittieren von Lichtstrahlen über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen können. Das Verfahren kann auch einen Empfänger aufweisen, der ausgebildet sein kann zum Empfangen von Lichtstrahlen vom Zielgebiet. Das Verfahren kann einen Steuerschaltkreis aufweisen, der dazu ausgebildet sein kann, einen horizontalen Abstand vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren können, zu bestimmen und eine Höhe des hochliegenden Hindernisses zu bestimmen, wie etwa unter Verwendung eines Paares von empfangenen Lichtstrahlen, wobei ein erster Strahl des Paares mit dem hochliegenden Hindernis interagieren kann und ein zweiter Strahl des Paares mit einem Bodenmerkmal interagieren kann und der erste Strahl und der zweite Strahl den gleichen horizontalen Abstand aufweisen können. Der Steuerschaltkreis kann dazu ausgebildet sein, einen ersten empfangenen Lichtstrahl auszuwählen, der mit dem hochliegenden Hindernis interagieren kann, zwei empfangene Lichtstrahlen auszuwählen, die mit einem Bodenmerkmal, das unter dem hochliegenden Hindernis liegt, interagieren können, und einen zweiten empfangenen Lichtstrahl aus den beiden empfangenen Strahlen, die mit dem Bodenmerkmal interagieren können, zu schätzen, wobei der geschätzte zweite empfangene Strahl und der erste empfangene Strahl dem gleichen horizontalen Abstand vom Fahrzeug entsprechen können, und eine Höhe des hochliegenden Hindernisses zu bestimmen, wie etwa unter Verwendung des ersten und zweiten empfangenen Lichtstrahls. Der Sender kann dazu ausgebildet sein, Lichtstrahlen über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin gleichzeitig zu emittieren, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen können. Das System kann auch ein eindimensionales Pixelarray aufweisen, wobei jedes Pixel einem Bereich von Winkeln des empfangenen Lichts entsprechen kann. Der Steuerschaltkreis kann auch dazu ausgebildet sein, einen bestimmten Abstand vom Lidar-System zum Boden zu bestimmen, wie etwa einen horizontalen Abstand vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren können, zu bestimmen. Der Steuerschaltkreis kann dazu ausgebildet sein, eine Warnung zu erzeugen, wenn eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner als die Fahrzeughöhe sein kann. Der Steuerschaltkreis kann dazu ausgebildet sein, das Fahrzeug automatisch abzubremsen, wenn eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner als die Fahrzeughöhe sein kann. Der Steuerschaltkreis kann dazu ausgebildet sein, eine Höhe des hochliegenden Hindernisses für mehrere Paare von empfangenen Lichtstrahlen zu bestimmen, wobei jedes individuelle Paar von Strahlen Strahlen aufweisen kann, die den gleichen horizontalen Abstand aufweisen. Der Steuerschaltkreis kann dazu ausgebildet sein, eine minimale bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses als die Höhe des hochliegenden Hindernisses auszuwählen.In one aspect, the disclosure may include a system for determining a headroom of a high altitude obstacle for a vehicle. The method may include a transmitter that may be configured to emit light beams over a range of angles to a target area, wherein the light beams may define a vertical angle span. The method may also include a receiver that may be configured to receive light beams from the target area. The method may include a control circuit, which may be configured to a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams with can interact with the target area to determine and determine a height of the overhead obstacle, such as using a pair of received light beams, wherein a first beam of the pair can interact with the overhead obstacle and a second beam of the pair can interact with a ground feature; the first beam and the second beam may have the same horizontal distance. The control circuitry may be configured to select a first received light beam that is capable of interacting with the overhead obstacle to select two received light beams that may interact with a ground feature underlying the overhead obstacle and a second received light beam from the two received beams Estimate beams that may interact with the ground feature, wherein the estimated second received beam and the first received beam may correspond to the same horizontal distance from the vehicle, and determine a height of the overhead obstacle, such as using the first and second received light beam. The transmitter may be configured to simultaneously emit light beams over a range of angles toward a target area, wherein the light beams may define a vertical angle span. The system may also include a one-dimensional pixel array, where each pixel may correspond to a range of angles of the received light. The control circuit may also be configured to determine a certain distance from the lidar system to the ground, such as determining a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams can interact with the target area. The control circuit may be configured to generate a warning when a certain altitude of the overhead obstacle may be less than the vehicle height. The control circuit may be configured to automatically decelerate the vehicle when a certain altitude of the overhead obstacle may be less than the vehicle height. The control circuit may be configured to determine a height of the overhead obstacle for a plurality of pairs of received light beams, wherein each individual pair of beams may comprise beams having the same horizontal distance. The control circuit may be configured to select a minimum predetermined height of the high altitude obstacle as the height of the high altitude obstacle.

Bei einem Aspekt kann die Offenbarung ein System zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe eines hochliegenden Hindernisses für ein Fahrzeug aufweisen. Das System kann Mittel zum Emittieren von Lichtstrahlen von einem Fahrzeug über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin aufweisen, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen können. Die Mittel zum Emittieren von Lichtstrahlen können einen Sender aufweisen, wie etwa den in 1B veranschaulichten Sender 115. Das System kann auch Mittel zum Empfangen von Lichtstrahlen vom Zielgebiet aufweisen, wie etwa als Reaktion auf die emittierten Lichtstrahlen. Die Mittel zum Empfangen von Lichtstrahlen können einen Empfänger aufweisen, wie etwa den in 1B veranschaulichten Empfänger 120. Das System kann auch Mittel zum Bestimmen eines horizontalen Abstands vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren können, und zum Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses, wie etwa unter Verwendung eines Paares von empfangenen Lichtstrahlen, aufweisen, wobei ein erster Strahl des Paares mit dem hochliegenden Hindernis interagieren kann und ein zweiter Strahl des Paares mit einem Bodenmerkmal interagieren kann und der erste Strahl und der zweite Strahl den gleichen horizontalen Abstand aufweisen können. Die Mittel zum Bestimmen eines horizontalen Abstands können einen Steuerschaltkreis aufweisen, wie etwa den in 1B veranschaulichten Steuerschaltkreis 110.In one aspect, the disclosure may include a system for determining a headroom of a high altitude obstacle for a vehicle. The system may include means for emitting light beams from a vehicle over a range of angles to a target area, wherein the light beams may define a vertical angle span. The means for emitting light rays may include a transmitter, such as those in U.S. Pat 1B illustrated transmitter 115 , The system may also include means for receiving light rays from the target area, such as in response to the emitted light rays. The means for receiving light rays may comprise a receiver, such as those in U.S. Pat 1B illustrated receiver 120 , The system may also include means for determining a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams can interact with the target area and for determining a height of the overhead obstacle, such as using a pair of received light beams, wherein a first Beam of the pair can interact with the overhead obstacle and a second beam of the pair can interact with a ground feature and the first beam and the second beam can have the same horizontal distance. The means for determining a horizontal distance may comprise a control circuit, such as those in FIG 1B illustrated control circuit 110 ,

Figurenlistelist of figures

Die vorliegende Offenbarung wird nun beispielhaft mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gilt:

1A veranschaulicht ein Beispiel für ein fahrzeugmontiertes Lidar-System.
1B veranschaulicht ein Beispiel für ein Lidar-System.
1C veranschaulicht ein Beispiel für den Betrieb eines Lidar-Systems.
2A veranschaulicht ein Beispiel für den Betrieb eines Lidar-Systems.
2B veranschaulicht ein Beispiel für eine Geometrie in einem Lidar-System.
2C veranschaulicht ein Beispiel für den Betrieb eines Lidar-Systems.
3 veranschaulicht ein Beispiel für ein Verfahren des Betriebs eines Lidar-Systems.

The present disclosure will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

1A illustrates an example of a vehicle-mounted lidar system.
1B illustrates an example of a lidar system.
1C illustrates an example of the operation of a lidar system.
2A illustrates an example of the operation of a lidar system.
2 B illustrates an example of a geometry in a lidar system.
2C illustrates an example of the operation of a lidar system.
3 illustrates an example of a method of operating a lidar system.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Lastwagen können Unfälle verursachen und Infrastruktur beschädigen, wie etwa durch eine Kollision mit Brücken, Überführungen oder anderer hochliegender Infrastruktur, wenn eine Höhe des Lastwagens größer ist als eine verfügbare Durchfahrtshöhe. Die hochliegende Infrastruktur kann auf einer Landstraße, im städtischen Umfeld oder im Stadtrandumfeld vorhanden sein. Die Erfinder haben unter anderem den Bedarf für ein kostgünstiges Lidar-System erkannt, das verwendet werden kann, um die Durchfahrtshöhe einer hochliegenden Infrastruktur zu detektieren, sodass Kollisionen und Schäden an Fahrzeugen und/oder der hochliegenden Infrastruktur verhindert werden. Andere Systeme, wie etwa radar- oder kamerabasierte Systeme, eignen sich möglicherweise nicht zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe, da ihnen möglicherweise die notwendige visuelle Auflösung fehlt. Im Folgenden ist ein Lidar-System zur Messung einer verfügbaren Durchfahrtshöhe und zum Warnen eines Fahrzeugfahrers oder zum automatischen Abbremsen des Fahrzeugs beschrieben, falls die verfügbare Durchfahrtshöhe kleiner ist als eine Höhe des Fahrzeugs.Trucks can cause accidents and damage infrastructure, such as collisions with bridges, overpasses, or other high-level infrastructure, if the height of the truck is greater than an available headroom. The high-altitude infrastructure can be on a country road, in an urban environment or in the suburbs. The inventors have recognized, among other things, the need for a cost-effective lidar system that can be used to provide the Through-height of a high-level infrastructure to detect, so that collisions and damage to vehicles and / or the high-level infrastructure are prevented. Other systems, such as radar or camera-based systems, may not be suitable for determining a headroom because they may lack the necessary visual resolution. The following describes a lidar system for measuring an available headroom and alerting a vehicle driver or for automatically braking the vehicle if the available headroom is less than a height of the vehicle.

Die 1A und 1B veranschaulichen ein Beispiel für ein Lidar-System zur Bestimmung einer Infrastrukturdurchfahrtshöhe, wie etwa für ein Fahrzeug. Das Lidar-System kann in Verbraucher-, Militär-, Industrie- oder anderen Anwendungen eingesetzt werden. Das Lidar-System 105 kann in einem Fahrzeug 107 eingeschlossen oder an diesem montiert sein. Das Lidar-System 105 kann einen Steuerschaltkreis 110, einen Sender 115 und einen Empfänger 120 aufweisen. Der Steuerschaltkreis 110 kann mit dem Sender 115 und dem Empfänger 120 verbunden sein. Der Sender 115 kann eine oder mehrere Infrarot-Leuchtdioden oder Infrarot-Laserdioden aufweisen. Während des Betriebs kann der Steuerschaltkreis 110 den Sender 115 anweisen, ein Lichtstrahlenbündel 125 zu einem Ziel 130 hin zu emittieren. Der Sender 115 kann ein Betrachtungsfeld unter Verwendung eines einzigen Lichtimpulses beleuchten. Bei einem Beispiel kann das Lichtstrahlenbündel 125 über das Betrachtungsfeld gelenkt werden, wie etwa unter Verwendung eines elektrooptischen Wellenleiters, eines bewegbaren Spiegels, einer stationären Optik (z. B. eines Strahlteilers) oder einer beliebigen anderen Art von aktiver Optik. Das Lichtstrahlenbündel kann das Ziel 130 beleuchten. Der Empfänger 120 kann dann einen Teil eines Lichtstrahlenbündels 135 empfangen, das vom Ziel 130 reflektiert oder gestreut werden kann. Der Steuerschaltkreis 110 kann dann eine Umlaufzeit des Lichtstrahlenbündels bestimmen, wie etwa durch einen Vergleich einer Zeit, wenn das Lichtstrahlenbündel 125 zum Ziel 130 hin emittiert wurde, und einer Zeit, wenn das Lichtstrahlenbündel 135 durch den Empfänger 120 empfangen wurde. Ein Abstand zum Ziel 130 kann dann gemäß dem Ausdruck $d = \frac{t c}{2}$

bestimmt werden, wobei d einen Abstand vom Lidar-System 105 zum Ziel 130 repräsentieren kann, t eine Umlaufzeit repräsentieren kann und c eine Lichtgeschwindigkeit repräsentieren kann. Der Empfänger 120 kann ein Pixelarray 121 aufweisen, das zum Empfangen des Teils des Lichtstrahlenbündels vom Zielgebiet verwendet werden kann. Bei einem Beispiel kann das Pixelarray (z. B. Photodioden) 121 ein eindimensionales Pixelarray aufweisen und jedes Pixel im Pixelarray kann einen Teil des Lichtstrahlenbündels (z. B. einen Strahl) empfangen, der einem Winkel oder einem Bereich von Winkeln entspricht. Bei einem anderen Beispiel kann das Pixelarray (z. B. Photodioden) 121 ein zweidimensionales Pixelarray aufweisen.The 1A and 1B illustrate an example of a lidar system for determining an infrastructure overhead, such as for a vehicle. The Lidar system can be used in consumer, military, industrial or other applications. The Lidar system 105 can in a vehicle 107 enclosed or mounted on this. The Lidar system 105 can be a control circuit 110 , a transmitter 115 and a receiver 120 exhibit. The control circuit 110 can with the transmitter 115 and the receiver 120 be connected. The transmitter 115 may include one or more infrared light emitting diodes or infrared laser diodes. During operation, the control circuit 110 the transmitter 115 instruct, a ray of light 125 to a destination 130 to emit. The transmitter 115 can illuminate a field of view using a single pulse of light. In one example, the light beam 125 over the field of view, such as using an electro-optic waveguide, a movable mirror, a stationary optic (e.g., a beam splitter), or any other type of active optic. The light beam can be the target 130 illuminate. The recipient 120 can then be a part of a light beam 135 receive that from the target 130 reflected or scattered. The control circuit 110 can then determine a round trip time of the light beam, such as by comparing a time when the light beam 125 to the goal 130 was emitted, and a time when the light beam 135 through the receiver 120 was received. A distance to the goal 130 can then according to the expression

d = \frac{t c}{2}

where d is a distance from the lidar system 105 to the goal 130 t can represent a round trip time and c can represent a speed of light. The recipient 120 can be a pixel array 121 which can be used to receive the part of the light beam from the target area. In one example, the pixel array (eg, photodiodes) 121 may comprise a one-dimensional pixel array, and each pixel in the pixel array may receive a portion of the light beam (eg, a beam) corresponding to an angle or range of angles. In another example, the pixel array (eg, photodiodes) may be 121 have a two-dimensional pixel array.

Es kann gewünscht sein, eine Anzahl von Pixeln im Pixelarray 121 zu reduzieren, wie etwa um die Kosten und die Komplexität des Lidar-Systems 105 zu verringern. Eine hochliegende Infrastruktur, wie etwa Brücken oder Überführungen, kann überwiegend horizontale Merkmale aufweisen und kann parallel zum Boden unter ihr sein. Ein eindimensionales Array, das einzelne Pixel in der horizontalen Abmessung aufweist, kann verwendet werden, um eine derartige hochliegende Infrastruktur ohne Leistungsverlust zu detektieren, wie vorliegend erläutert. Bei einem Beispiel, bei dem das Pixelarray 121 ein eindimensionales Pixelarray sein kann, kann das eindimensionale Pixelarray zwischen 12 und 24 Pixel aufweisen. Ein Sichtfeld kann, in eine vertikale Abmessung, in einem Bereich von 2 bis 5 Grad liegen, was einer Auflösung in der vertikalen Abmessung von ungefähr 0,2 Grad entspricht. Bei einem Beispiel kann eine Auflösung in der vertikalen Abmessung 1 Grad oder weniger betragen. Bei einem Abstand von etwa 100 Metern kann eine Winkelabweichung von 0,2 Grad einem Versatz von etwa 14 Zoll entsprechen. Ein Sichtfeld kann, in einer horizontalen Abmessung, in einem Bereich von 1,5 bis 3 Grad liegen. Bei einem Abstand von etwa 100 Metern kann ein Sichtfeld von 1 Grad 1,7 Metern entsprechen. Somit kann sich ein Sichtfeld in eine horizontale Abmessung in einem Bereich von 1,5 bis 3 Grad über eine Breite einer Fahrbahn oder einer anderen hochliegenden Infrastruktur erstrecken.It may be desirable to have a number of pixels in the pixel array 121 such as the cost and complexity of the Lidar system 105 to reduce. A high-level infrastructure, such as bridges or overpasses, may have predominantly horizontal features and may be below the ground parallel to the ground. A one-dimensional array having individual pixels in the horizontal dimension may be used to detect such a high overhead infrastructure without loss of performance, as discussed herein. In an example where the pixel array 121 may be a one-dimensional pixel array, the one-dimensional pixel array may be between 12 and 24 pixels. A field of view may, in a vertical dimension, be in a range of 2 to 5 degrees, which corresponds to a resolution in the vertical dimension of about 0.2 degrees. In one example, a resolution in the vertical dimension may be 1 degree or less. At a distance of about 100 meters, an angular deviation of 0.2 degrees may correspond to an offset of about 14 inches. A field of view may be in a range of 1.5 to 3 degrees in a horizontal dimension. At a distance of about 100 meters, a 1 degree field of view can be 1.7 meters. Thus, a field of view may extend to a horizontal dimension in a range of 1.5 to 3 degrees over a width of a roadway or other upland infrastructure.

1C veranschaulicht ein Beispiel für einen Sendeimpuls 150 und einen Empfangsimpuls 160. Eine Zeitdifferenz zwischen dem Sendeimpuls 150 und dem Empfangsimpuls 160 kann bestimmt werden, wie etwa durch einen Vergleich von Vorderflanken der jeweiligen Impulse. Die Zeitdifferenz zwischen den Impulsen kann verwendet werden, um einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 107 und dem Ziel 130 zu bestimmen. Bei einem Beispiel, bei dem eine Anzahl von Strahlen in einem einzigen Impuls emittiert werden, kann jeder Strahl durch ein oder mehrere Pixel im Pixelarray 121 empfangen werden und ein Abstand vom Fahrzeug 107 zum Ziel 130 kann für jeden der Strahlen bestimmt werden. Der Empfangsimpuls 160 kann abgetastet und dann gespeichert und zumindest teilweise in der analogen Domäne verarbeitet werden. 1C illustrates an example of a transmit pulse 150 and a receive pulse 160 , A time difference between the transmitted pulse 150 and the receiving pulse 160 can be determined, such as by comparing leading edges of the respective pulses. The time difference between the pulses can be used to keep a distance between the vehicle 107 and the goal 130 to determine. In an example where a number of beams are emitted in a single pulse, each beam may pass through one or more pixels in the pixel array 121 be received and a distance from the vehicle 107 to the goal 130 can be determined for each of the rays. The reception pulse 160 can be sampled and then stored and at least partially processed in the analog domain.

2A veranschaulicht ein Beispiel für den Betrieb eines Lidar-Systems, wie etwa des Lidar-Systems 105. Das Lidar-System 105 kann ein Lichtstrahlenbündel 125 emittieren. Das Lichtstrahlenbündel kann Strahlen aufweisen, die sich über einen Bereich von Winkeln in eine vertikale Abmessung erstrecken, wobei ein individueller Strahl einem Winkel oder einem Bereich von Winkeln entsprechen kann. Die Strahlen können durch das Lidar-System 105 empfangen werden, nachdem sie durch ein Zielgebiet reflektiert oder gestreut werden. Das Zielgebiet kann eine hochliegende Infrastruktur 205 einschließen, wie etwa eine Brücke oder eine Überführung. Das Zielgebiet kann auch ein Bodenmerkmal 210 einschließen, wie etwa eine Straße. Ein Abstand vom Lidar-System 105 zum Zielgebiet kann für einen empfangenen Strahl bestimmt werden, wie etwa basierend auf einer Umlaufzeit des empfangenen Strahls (z. B. unter Verwendung der Gleichung $d = \frac{t c}{2}$

). Ein horizontaler Abstand (z. B. ein Abstand entlang einer horizontalen Abmessung) kann dann unter Verwendung des aus der Umlaufzeit des empfangenen Strahls bestimmten Abstands, eines Winkels des empfangenen Strahls und einer Position des Lidar-Systems 105 am Fahrzeug bestimmt werden. Der Abstand vom Boden zum Lidar-System 105 kann während der Installation des Lidar-Systems 105 gemessen werden. Ein Abstand vom Bodenmerkmal 210 zur hochliegenden Infrastruktur 205 kann dann unter Verwendung eines Paares von Strahlen bestimmt werden, wie etwa eines ersten Strahls 125a und eines zweiten Strahls 125b. Der erste Strahl 125a kann mit der hochliegenden Infrastruktur 205 interagieren. Der zweite Strahl 125b kann mit dem Bodenmerkmal 210 interagieren und kann dem ersten Strahl 125a entsprechen (z. B. kann ein horizontaler Abstand des zweiten Strahls 125b der gleiche sein wie der horizontale Abstand des ersten Strahls 125a). Der Abstand von der hochliegenden Infrastruktur 205 zum Bodenmerkmal 210 kann unter Verwendung von geometrischen Beziehungen bestimmt werden, wie etwa in 2B veranschaulicht. Ein Abstand vom Lidar-Systems 105 zum Boden kann durch h₃ repräsentiert werden. Ein Abstand kann für jeden der Strahlen 125a und 125b bestimmt werden, wie etwa basierend auf einer Umlaufzeit (z. B. unter Verwendung der Gleichung

d = \frac{t c}{2}

). θ₁ und θ₂ können Winkel der Strahlen 125a bzw. 125b repräsentieren, wobei die Winkel der Strahlen 125a und 125 basierend auf dem Betrieb des Lidar-Systems 105 bekannt sein können (z. B. können Strahlen mit bekannten Winkeln emittiert/empfangen werden). x kann einen horizontalen Abstand vom Lidar-System 105 zu der hochliegenden Infrastruktur und dem Bodenmerkmal repräsentieren. Ein vertikaler Abstand (h₁ ) kann dann gemäß der geometrischen Beziehung h₁ = dsinθ₁ bestimmt werden und ein vertikaler Abstand (h₂ ) kann dann gemäß der geometrischen Beziehung h₂ = dsinθ₂ bestimmt werden. Ein Abstand von der hochliegenden Infrastruktur 210 zum Bodenmerkmal kann dann bestimmen werden, wie etwa durch Addieren von h₁ und h₂ . Der Abstand von der hochliegenden Infrastruktur 205 zum Bodenmerkmal 210 kann dann mit einer Höhe des Fahrzeugs 107 verglichen werden. Falls die Höhe des Fahrzeugs 107 größer ist als der Abstand von der hochliegenden Infrastruktur 205 zum Bodenmerkmal 210 kann ein Alarm ertönen, um einen Fahrer des Fahrzeugs 107 zu warnen, oder das Fahrzeug 107 kann automatisch abbremsen, um eine Kollision mit der hochliegenden Infrastruktur 205 zu vermeiden. Bei einem Beispiel, falls die Höhe des Fahrzeugs 107 größer ist als der bestimmte Abstand von der hochliegenden Struktur 205 zum Bodenmerkmal 210, kann eine anschließende Messung des Abstands zu einer späteren Zeit vorgenommen werden, um den bestimmten Abstand von der hochliegenden Struktur 205 zum Bodenmerkmal 210 zu bestätigen, bevor der Fahrer des Fahrzeugs 107 gewarnt oder das Fahrzeug automatisch abgebremst wird. Es gibt möglicherweise keinen entsprechenden Strahl, der mit dem Bodenmerkmal 210 interagiert. Ein Strahl 125c kann zum Beispiel mit der hochliegenden Infrastruktur 205 interagieren und es gibt möglicherweise keinen Strahl, der mit dem Bodenmerkmal 210 interagiert, der den gleichen horizontalen Abstand wie der Strahl 125c aufweist. Bei einem derartigen Beispiel kann ein Abstand vom Bodenmerkmal 210 zu der hochliegenden Infrastruktur 205 unter Verwendung des Strahls 125c und eines geschätzten Strahls bestimmt werden. Der geschätzte Strahl kann unter Verwendung von Strahlen unter dem Strahl 125c, die unterschiedliche horizontale Abstände aufweisen, berechnet werden. Die Strahlen 125b und 125d können zum Beispiel verwendet werden, um einen geschätzten Strahl (z. B. unter Verwendung von Interpolation) bereitzustellen, der den gleichen horizontalen Abstand wie der erste Strahl 125c aufweist. Der geschätzte Strahl kann dann zusammen mit dem Strahl 125c verwendet werden, um einen Abstand vom Bodenmerkmal 210 zu der hochliegenden Infrastruktur 205 zu bestimmen. Bei einem Beispiel kann das Lidar-System verwendet werden, um eine Durchfahrtshöhe innerhalb einer Reichweite von 50 Metern zu messen, wobei das Lidar-System eine vertikale Auflösung von 0,5 Grad aufweisen kann und die Genauigkeit innerhalb 50 cm messen kann und ungefähr 3 Sekunden Warnung bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 60 km/h bieten kann. Um die Warmzeit zu erhöhen, kann die Reichweite des Lidar-Systems 150 erhöht werden. 2A illustrates an example of the operation of a lidar system, such as the lidar system 105 , The Lidar system 105 can be a ray of light 125 emit. The light beam may have rays that extend over a range of angles to a vertical dimension, wherein an individual beam may correspond to an angle or range of angles. The rays can pass through the Lidar system 105 after being reflected or scattered through a target area. The target area can be a high lying infrastructure 205 include a bridge or overpass. The destination area can also be a ground feature 210 include, such as a road. A distance from the Lidar system 105 to the target area may be determined for a received beam, such as based on a round trip time of the received beam (eg, using the equation

d = \frac{t c}{2}

). A horizontal distance (eg, a distance along a horizontal dimension) may then be determined using the distance determined from the roundtrip time of the received beam, an angle of the received beam, and a position of the lidar system 105 be determined on the vehicle. The distance from the ground to the lidar system 105 may be during the installation of the Lidar system 105 be measured. A distance from the ground feature 210 to the high-lying infrastructure 205 can then be determined using a pair of beams, such as a first beam 125a and a second beam 125b , The first ray 125a can with the high-lying infrastructure 205 to interact. The second ray 125b can with the soil feature 210 Interact and can be the first beam 125a (For example, a horizontal distance of the second beam 125b be the same as the horizontal distance of the first beam 125a) , The distance from the high-lying infrastructure 205 to the ground feature 210 can be determined using geometric relationships, such as in 2 B illustrated. A distance from the Lidar system 105 to the bottom can through h ₃ be represented. A distance can be for each of the rays 125a and 125b determined, such as based on a round trip time (eg, using the equation

d = \frac{t c}{2}

). θ ₁ and θ ₂ can angle the rays 125a respectively. 125b represent the angles of the rays 125a and 125 based on the operation of the Lidar system 105 can be known (eg, beams with known angles can be emitted / received). x can be a horizontal distance from the lidar system 105 to the elevated infrastructure and the soil feature. A vertical distance ( h ₁ ) can then be determined according to the geometric relationship h ₁ = dsinθ ₁ and a vertical distance ( h ₂ ) can then be determined according to the geometric relationship h ₂ = dsinθ ₂ . A distance from the high-lying infrastructure 210 to the soil feature can then be determined, such as by adding h ₁ and h ₂ , The distance from the high-lying infrastructure 205 to the ground feature 210 can then with a height of the vehicle 107 be compared. If the height of the vehicle 107 is greater than the distance from the high-level infrastructure 205 to the ground feature 210 An alarm may sound to a driver of the vehicle 107 to warn, or the vehicle 107 can automatically decelerate to collide with the high-level infrastructure 205 to avoid. In one example, if the height of the vehicle 107 is greater than the specific distance from the elevated structure 205 to the ground feature 210 , a subsequent measurement of the distance can be made at a later time to the given distance from the elevated structure 205 to the ground feature 210 to confirm before the driver of the vehicle 107 warned or the vehicle is automatically braked. There may not be a corresponding beam that matches the ground feature 210 interacts. A ray 125c can, for example, with the high-lying infrastructure 205 interact and there may not be a ray that coincides with the ground feature 210 interacts with the same horizontal distance as the beam 125c having. In such an example, a distance from the ground feature 210 to the high-lying infrastructure 205 using the beam 125c and an estimated beam. The estimated ray can be made using rays under the ray 125c , which have different horizontal distances, are calculated. The Rays 125b and 125d For example, it may be used to provide an estimated beam (eg, using interpolation) that is the same horizontal distance as the first beam 125c having. The estimated beam can then be used together with the beam 125c used to be a distance from the ground feature 210 to the high-lying infrastructure 205 to determine. In one example, the lidar system may be used to measure a headroom within a range of 50 meters, where the lidar system may have a vertical resolution of 0.5 degrees and may measure accuracy within 50 cm and about 3 seconds Warning at a speed of approximately 60 km / h. To increase the warm period, the range of the Lidar system may be increased 150 increase.

2C veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die hochliegende Infrastruktur 205 eine variierende Höhe aufweisen kann, die sich mit einem horizontalen Abstand vom Fahrzeug 107 ändert. Das Lidar-System 105 kann ein Lichtstrahlenbündel emittieren, das Paare von Strahlen 225a und 225b, 226a und 226b und 227a und 227b aufweist, die sich über einen Bereich von Winkeln in eine vertikale Abmessung erstrecken. Ein Abstand vom Bodenmerkmal 210 zu der hochliegenden Infrastruktur 205 kann dann unter Verwendung von jedem der Paare von Strahlen, die dem gleichen horizontalen Abstand entsprechen, bestimmt werden, wie oben unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben. Der Steuerschaltkreis, wie etwa der Steuerschaltkreis 110, kann dann den Abstand vom Bodenmerkmal 210 zu der hochliegenden Struktur 205 bestimmen, wie etwa durch Auswählen eines minimalen der Abstände, der für jedes der Paare von Strahlen bestimmt wird. Der bestimmte Abstand vom Bodenmerkmal 210 zu der hochliegenden Struktur 205 kann dann verwendet werden, um einen Alarm zu ertönen, sodass ein Fahrer des Fahrzeugs 107 gewarnt wird, oder das Fahrzeug 107 kann automatisch abgebremst werden, um eine Kollision mit der hochliegenden Infrastruktur 205 zu vermeiden. 2C illustrates an example where the high-level infrastructure 205 may have a varying height, which varies with a horizontal distance from the vehicle 107 changes. The Lidar system 105 can emit a beam of light, the pairs of rays 225a and 225b . 226a and 226b and 227a and 227b which extend over a range of angles to a vertical dimension. A distance from the ground feature 210 to the high-lying infrastructure 205 can then be determined using each of the pairs of beams corresponding to the same horizontal distance as described above with reference to FIGS 2A and 2 B described. The control circuit, such as the control circuit 110 , then can the distance from the ground feature 210 to the elevated structure 205 determine, such as by selecting a minimum of the distances determined for each of the pairs of beams. The specific distance from the ground feature 210 to the elevated structure 205 can then be used to sound an alarm, allowing a driver of the vehicle 107 is warned or the vehicle 107 can be automatically braked to collide with the high-level infrastructure 205 to avoid.

3 veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben eines Lidar-Systems, wie etwa des Lidar-Systems 105, wie in 1 veranschaulicht. Ein Sender, wie etwa der Sender 115, kann ein Lichtstrahlenbündel senden, sodass ein Zielgebiet beleuchtet wird (Schritt 310). Das Lichtstrahlenbündel kann vom Zielgebiet durch einen Empfänger, wie etwa den Empfänger 120, empfangen werden (Schritt 320). Das empfangende Lichtstrahlenbündel kann durch das Zielgebiet reflektiert oder gestreut werden. Ein Steuerschaltkreis, wie etwa der Steuerschaltkreis 110, kann dann einen von der hochliegenden Infrastruktur, wie etwa der hochliegenden Infrastruktur 205, empfangenen Strahl bestimmen (Schritt 330). Bei einem Beispiel kann eine vertikale Höhe eines Strahls unter Verwendung des aus einer Umlaufzeit des empfangenen Strahls bestimmten Abstands, eines Winkels des empfangenen Strahls und einer Position des Lidar-Systems 105 am Fahrzeug bestimmt werden. Ein von einer vertikalen Höhe innerhalb eines vertikalen Bereichs (z. B. einer vertikalen Höhe in einem vertikalen Bereich von 10 Fuß zu 25 Fuß) empfangener Strahl kann als von der hochliegenden Infrastruktur empfangen bestimmt werden. Ein Steuerschaltkreis, wie etwa der Steuerschaltkreis 110, kann dann einen von einem Bodenmerkmal, wie etwa dem Bodenmerkmal 210, empfangenen Strahl bestimmen (Schritt 340). Der Steuerschaltkreis 110 kann einen von einem Bodenmerkmal empfangenen Strahl bestimmen, der den gleichen horizontalen Abstand wie der von der hochliegenden Infrastruktur empfangene Strahl aufweist. Der horizontale Abstand der Strahlen kann aus einem Abstand basierend auf einer Umlaufzeit, einem Winkel eines empfangenen Strahls und einer Position des Lidar-Systems 105 am Fahrzeug 107 bestimmt werden. Bei einem Beispiel, bei dem kein vom Bodenmerkmal empfangener Strahl den gleichen horizontalen Abstand wie der empfangene Strahl von der hochliegenden Struktur aufweist, kann der Steuerschaltkreis 110 einen geschätzten Strahl bestimmen. Der geschätzte Strahl kann unter Verwendung von vom Bodenmerkmal 210 empfangenen Strahlen berechnet werden, zum Beispiel durch Interpolation. Der geschätzte Strahl kann den gleichen horizontalen Abstand wie der von der hochliegenden Infrastruktur 205 empfangene Strahl aufweisen. Ein Steuerschaltkreis, wie etwa der Steuerschaltkreis 110, kann dann eine vertikale Durchfahrtshöhe unter Verwendung des von der hochliegenden Infrastruktur 205 empfangenen Strahls und des vom Bodenmerkmal 210 empfangenen Strahls oder eines geschätzten Strahls mit dem gleichen horizontalen Abstand bestimmen (Schritt 350). Falls die bestimmte vertikale Durchfahrtshöhe kleiner ist als eine Höhe des Fahrzeugs, kann ein Alarm ertönt werden, um einen Fahrer des Fahrzeugs zu warnen, oder das Fahrzeug kann automatisch abgebremst werden, sodass verhindert wird, dass das Fahrzeug mit der hochliegenden Infrastruktur kollidiert (Schritt 360). 3 illustrates a method of operating a lidar system, such as the lidar system 105 , as in 1 illustrated. A transmitter, such as the transmitter 115 , can send a beam of light to illuminate a target area (step 310 ). The light beam may be from the target area through a receiver, such as the receiver 120 , be received (step 320 ). The receiving light beam may be reflected or scattered by the target area. A control circuit, such as the control circuit 110 , then one of the high-lying infrastructure, such as the high-lying infrastructure 205 determine the received beam (step 330 ). In one example, a vertical height of a beam may be determined using the distance determined from a round trip time of the received beam, an angle of the received beam, and a position of the lidar system 105 be determined on the vehicle. A beam received from a vertical height within a vertical range (eg, a vertical height in a vertical range of 10 feet to 25 feet) may be determined to be received by the overhead infrastructure. A control circuit, such as the control circuit 110 , then one of a soil feature, such as the soil feature 210 determine the received beam (step 340 ). The control circuit 110 may determine a beam received from a ground feature having the same horizontal distance as the beam received from the overhead infrastructure. The horizontal distance of the beams may be from a distance based on a round trip time, an angle of a received beam, and a position of the lidar system 105 at the vehicle 107 be determined. In an example where no beam received from the ground feature has the same horizontal distance as the received beam from the overlying structure, the control circuitry may 110 determine an estimated ray. The estimated ray can be made using soil feature 210 received beams, for example by interpolation. The estimated beam can be the same horizontal distance as that of the high-level infrastructure 205 have received beam. A control circuit, such as the control circuit 110 , then can a vertical headroom using the from the elevated infrastructure 205 beam received and from the ground feature 210 received beam or an estimated beam with the same horizontal distance (step 350 ). If the determined vertical headroom is less than a height of the vehicle, an alarm may be sounded to warn a driver of the vehicle or the vehicle may be automatically braked to prevent the vehicle from colliding with the overhead infrastructure (step 360 ).

Jeder der hierin beschriebenen nicht beschränkenden Aspekte kann für sich alleine stehen oder kann mit verschiedenen Permutationen oder Kombinationen mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden. Die obige ausführliche Beschreibung weist Bezugnahmen auf die begleitenden Zeichnungen auf, die einen Teil der ausführlichen Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen spezielle Ausführungsformen, in denen die Erfindung umgesetzt werden kann, als Veranschaulichung. Diese Ausführungsformen werden vorliegend auch als „Beispiele“ bezeichnet. Derartige Beispiele können Elemente zusätzlich zu jenen gezeigten oder beschriebenen aufweisen. Jedoch beabsichtigt der vorliegende Erfinder auch Beispiele, bei denen lediglich jene gezeigten oder beschriebenen Elemente bereitgestellt sind. Zudem beabsichtigt der vorliegende Erfinder auch Beispiele, die eine beliebige Kombination oder Permutation jener gezeigten oder beschriebenen Elemente (oder eines oder mehrerer Aspekte davon) verwenden, entweder mit Bezug auf ein bestimmtes Beispiel (oder einen oder mehrere Aspekte davon) oder mit Bezug auf andere Beispiele (oder einen oder mehrere Aspekte davon), die vorliegend gezeigt oder beschrieben sind. In dem Fall inkonsistenter Verwendungen zwischen diesem Dokument und beliebigen anderen Dokumenten, die durch Bezugnahme aufgenommen sind, gilt die Verwendung in diesem Dokument.Each of the non-limiting aspects described herein may stand alone or may be combined with various permutations or combinations with one or more of the other examples. The above detailed description has references to the accompanying drawings, which form a part of the detailed description. The drawings show specific embodiments in which the invention may be practiced as an illustration. These embodiments are also referred to herein as "examples". Such examples may include elements in addition to those shown or described. However, the present inventor also intends examples in which only those elements shown or described are provided. In addition, the present inventor also contemplates examples using any combination or permutation of those elements shown or described (or one or more aspects thereof) either with reference to a particular example (or one or more aspects thereof) or with respect to other examples (or one or more aspects thereof) shown or described herein. In the event of inconsistent use between this document and any other documents incorporated by reference, use in this document applies.

In diesem Dokument werden die Ausdrücke „ein“, „eine“ oder „einer“ so verwendet, wie in Patentdokumenten üblich ist, ein/eine/einen oder mehr als eine/einen aufweisend, unabhängig von beliebigen anderen Instanzen oder Verwendungen von „wenigstens einem“ oder „einem oder mehr“. In diesem Dokument wird der Ausdruck „oder“ verwendet, um auf ein nicht ausschließendes oder zu verweisen, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ umfasst, sofern nichts Anderes angegeben ist. In diesem Dokument werden die Ausdrücke „einschließlich“ und „bei dem“ als die Äquivalente der jeweiligen Ausdrücke „aufweisend“ und „wobei“ in einfachem Deutsch verwendet. Außerdem sind die Ausdrücke „einschließlich“ und „aufweisend“ in den folgenden Ansprüchen offene Ausdrücke, das heißt, ein System, eine Vorrichtung, ein Artikel, eine Zusammensetzung, eine Formulierung oder ein Prozess, der/die/das Elemente zusätzlich zu jenen aufgelisteten nach einem solchen Begriff in einem Anspruch aufweist, wird immer noch als in den Schutzumfang dieses Anspruchs fallend erachtet. Zudem werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Kennzeichnungen verwendet, und sollen keine numerischen Anforderungen hinsichtlich ihrer Objekte auferlegen.Throughout this document, the terms "a", "an" or "an" are used as is conventional in patent documents, having one or more or more than one, independently of any other instances or uses of "at least one" "Or" one or more ". In this document, the term "or" is used to refer to a non-exclusion or reference, such that "A or B" includes "A but not B", "B but not A" and "A and B", unless otherwise stated. In this document, the terms "including" and "in which" are used as the equivalents of the respective terms "comprising" and "wherein" in plain English. In addition, the terms "including" and "having" in the following claims are open phrases, that is, a system, device, article, composition, formulation, or process that incorporates elements in addition to those listed Such term in a claim is still considered to fall within the scope of this claim. In addition, in the following claims, the terms "first," "second," and "third," etc. are used merely as labels, and are not intended to impose numerical requirements with respect to their objects.

Hier beschriebene Verfahrensbeispiele können zumindest teilweise maschinen- oder computerimplementiert sein. Manche Beispiele können ein computerlesbares Medium oder ein maschinenlesbares Medium aufweisen, das mit Anweisungen codiert ist, die dazu funktionsfähig sind, eine elektronische Einrichtung zum Durchführen von Verfahren, wie in den obigen Beispielen beschrieben, zu konfigurieren. Eine Implementierung derartiger Verfahren können Code, wie etwa Microcode, Assemblersprachencode, Code einer höheren Programmiersprache oder dergleichen aufweisen. Ein derartiger Code kann computerlesbare Anweisungen zum Durchführen verschiedener Verfahren aufweisen. Der Code kann Teile von Computerprogrammprodukten bilden. Ferner kann der Code bei einem Beispiel greifbar auf einem oder mehreren unbeständigen, nichtflüchtigen oder beständigen greifbaren computerlesbaren Medien gespeichert werden, wie etwa während einer Ausführung oder zu anderen Zeiten. Beispiele für diese greifbaren computerlesbaren Medien können unter anderem Festplatten, entfernbare Magnetplatten, entfernbare optische Platten (z. B. Compact-Disks und Digital-Video-Disks), magnetische Kassetten, Speicherkarten oder -sticks, Direktzugriffsspeicher (RAMs), Nurlesespeicher (ROMs) und dergleichen aufweisen.Method examples described herein may be at least partially machine or computer implemented. Some examples may include a computer readable medium or a machine readable medium encoded with instructions operable to configure an electronic device to perform methods as described in the above examples. One implementation of such methods may include code such as microcode, assembly language code, higher-level programming language, or the like. Such code may include computer readable instructions for performing various methods. The code can form parts of computer program products. Further, in one example, the code may be tangibly stored on one or more fugitive, nonvolatile or persistent tangible computer readable media, such as during execution or at other times. Examples of these tangible computer-readable media may include, but are not limited to, hard disks, removable magnetic disks, removable optical disks (eg, compact disks and digital video disks), magnetic cartridges, memory cards or sticks, random access memories (RAMs), read only memories (ROMs). and the like.

Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht beschränkend sein. Zum Beispiel können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Andere Ausführungsformen können, wie etwa von einem Durchschnittsfachmann, bei der Durchsicht der obigen Beschreibung verwendet werden. Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, um dem Leser zu ermöglichen, schnell die Art der technischen Offenbarung festzustellen. Sie ist mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Auch können bei der obigen Ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale zusammen gruppiert werden, um die Offenbarung zu straffen. Dies sollte nicht als die Absicht interpretiert werden, dass ein nicht beanspruchtes offenbartes Merkmal für einen beliebigen Anspruch wesentlich ist. Vielmehr kann der Erfindungsgegenstand in weniger als allen Merkmalen einer bestimmten offenbarten Ausführungsform liegen. Dementsprechend sind die folgenden Ansprüche in die ausführliche Beschreibung als Beispiele oder Ausführungsformen aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich alleine als eine getrennte Ausführungsform steht, und es ist beabsichtigt, dass solche Ausführungsformen miteinander in verschiedenen Kombinationen und Permutationen kombiniert werden können. Der Schutzumfang der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die angehängten Ansprüche zusammen mit dem vollen Schutzumfang von Äquivalenten, zu welchen solche Ansprüche berechtigen, bestimmt werden.The above description is intended to be illustrative and not restrictive. For example, the examples described above (or one or more aspects thereof) may be used in combination. Other embodiments may be used, such as by one of ordinary skill in the art, upon review of the above description. The abstract is provided to enable the reader to quickly determine the nature of the technical disclosure. It is presented with the understanding that it will not be used to interpret or limit the scope or meaning of the claims. Also, in the above Detailed Description, various features may be grouped together to streamline the disclosure. This should not be interpreted as the intention that an unclaimed disclosed feature is essential to any claim. Rather, the subject invention may lie in less than all features of a particular disclosed embodiment. Accordingly, the following claims are incorporated in the detailed description as examples or embodiments, each claim standing on its own as a separate embodiment, and it is intended that such embodiments may be combined with one another in various combinations and permutations. The scope of the invention should be determined with reference to the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled.

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe eines hochliegenden Hindernisses in einem Lidar-System, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Emittieren von Lichtstrahlen von einem Fahrzeug über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen; als Reaktion darauf, Empfangen von Lichtstrahlen vom Zielgebiet; Bestimmen eines horizontalen Abstands vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren; und Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses unter Verwendung eines Paares von empfangenen Lichtstrahlen, wobei ein erster Strahl des Paares mit dem hochliegenden Hindernis interagiert und ein zweiter Strahl des Paares mit einem Bodenmerkmal interagiert und der erste Strahl und der zweite Strahl dem gleichen horizontalen Abstand entsprechen.A method of determining a headroom of a high altitude obstruction in a lidar system, the method comprising: Emitting light beams from a vehicle over a range of angles to a target area, the light beams defining a vertical angle span; in response, receiving light rays from the target area; Determining a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams interact with the target area; and Determining a height of the high altitude obstacle using a pair of received light beams, wherein a first beam of the pair interacts with the high altitude obstacle and a second beam of the pair interacts with a ground feature and the first beam and the second beam correspond to the same horizontal distance.

Verfahren nach Anspruch 1, das Folgendes aufweist: Auswählen eines ersten empfangenen Lichtstrahls, der mit dem hochliegenden Hindernis interagiert; Auswählen von zwei empfangenen Lichtstrahlen, die mit einem Bodenmerkmal, das unter dem hochliegenden Hindernis liegt, interagieren, und Schätzen eines zweiten empfangenen Lichtstrahls aus den beiden empfangenen Strahlen, die mit dem Bodenmerkmal interagieren, wobei der geschätzte zweite empfangene Strahl und der erste empfangene Strahl dem gleichen horizontalen Abstand vom Fahrzeug entsprechen; und Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses unter Verwendung des ersten und zweiten empfangenen Lichtstrahls.Method according to Claim 1 method comprising: selecting a first received light beam that interacts with the overhead obstacle; Selecting two received light beams that interact with a ground feature underlying the overlying obstacle, and estimating a second received light beam from the two received beams that interact with the ground feature, wherein the estimated second received beam and the first received beam correspond to the ground same horizontal distance from the vehicle; and determining a height of the high-altitude obstacle using the first and second received light beams.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das gleichzeitiges Emittieren von Lichtstrahlen von einem Fahrzeug über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin aufweist, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen.Method according to Claim 1 or 2 method comprising simultaneously emitting light beams from a vehicle over a range of angles to a target area, the light beams defining a vertical angle span.

Verfahren nach Anspruch 3, das Empfangen der Lichtstrahlen unter Verwendung eines eindimensionalen Pixelarrays aufweist, wobei jedes Pixel einem Bereich von Winkeln entspricht. Method according to Claim 3 , comprising receiving the light rays using a one-dimensional pixel array, each pixel corresponding to a range of angles.

Verfahren nach einem vorangegangenen Anspruch, das Bestimmen eines Abstands vom Lidar-System zum Boden und dann Verwenden des bestimmten Abstands aufweist, um einen horizontalen Abstand vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren, unter Verwendung der Höhe des am Fahrzeug angebrachten Lidar-Systems zu bestimmen.The method of any preceding claim, comprising determining a distance from the lidar system to the ground and then using the determined distance to obtain a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams interact with the target area using the height of the vehicle to determine the attached Lidar system.

Verfahren nach einem vorangegangenen Anspruch, das Erzeugen einer Warnung aufweist, falls eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner ist als die Fahrzeughöhe.The method of any preceding claim, including generating a warning if a certain altitude of the high altitude obstacle is less than the vehicle altitude.

Verfahren nach einem vorangegangenen Anspruch, das automatisches Abbremsen des Fahrzeugs aufweist, falls eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner ist als die Fahrzeughöhe.The method of any preceding claim, including automatically braking the vehicle if a certain altitude of the high altitude obstacle is less than the vehicle altitude.

Verfahren nach Anspruch 1, das Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses für mehrere Paare von empfangenen Lichtstrahlen aufweist, wobei jedes individuelle Paar von Strahlen Strahlen aufweist, die den gleichen horizontalen Abstand aufweisen.Method according to Claim 1 comprising determining a height of the high-altitude obstacle for a plurality of pairs of received light beams, each individual pair of beams having beams having the same horizontal distance.

Verfahren nach Anspruch 8, das Auswählen einer minimalen bestimmten Höhe des hochliegenden Hindernisses als die Höhe des hochliegenden Hindernisses aufweist.Method according to Claim 8 selecting a minimum determined height of the high altitude obstacle as the height of the high altitude obstacle.

Verfahren nach einem vorangegangenen Anspruch, wobei die hochliegende Infrastruktur eine Brücke oder eine Überführung einschließt.The method of any preceding claim, wherein the overhead infrastructure includes a bridge or overpass.

System zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe eines hochliegenden Hindernisses für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen Sender, der dazu ausgebildet ist, Lichtstrahlen über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin zu emittieren, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen; einen Empfänger, der dazu ausgebildet ist, Lichtstrahlen vom Zielgebiet zu empfangen; und einen Steuerschaltkreis, der ausgebildet ist zum: Bestimmen eines horizontalen Abstands vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren; und Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses unter Verwendung eines Paares von empfangenen Lichtstrahlen, wobei ein erster Strahl des Paares mit dem hochliegenden Hindernis interagiert und ein zweiter Strahl des Paares mit einem Bodenmerkmal interagiert und der erste Strahl und der zweite Strahl den gleichen horizontalen Abstand aufweisen.A system for determining a headroom of a high altitude obstacle for a vehicle, the method comprising: a transmitter adapted to emit light beams over a range of angles to a target area, the light beams defining a vertical angle span; a receiver configured to receive light beams from the target area; and a control circuit configured to: Determining a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams interact with the target area; and Determining a height of the high altitude obstacle using a pair of received light beams, wherein a first beam of the pair interacts with the high altitude obstacle and a second beam of the pair interacts with a ground feature and the first beam and the second beam are the same horizontal distance.

System nach Anspruch 11, wobei der Steuerschaltkreis ausgebildet ist zum: Auswählen eines ersten empfangenen Lichtstrahls, der mit dem hochliegenden Hindernis interagiert; Auswählen von zwei empfangenen Lichtstrahlen, die mit einem Bodenmerkmal, das unter dem hochliegenden Hindernis liegt, interagieren, und Schätzen eines zweiten empfangenen Lichtstrahls aus den beiden empfangenen Strahlen, die mit dem Bodenmerkmal interagieren, wobei der geschätzte zweite empfangene Strahl und der erste empfangene Strahl dem gleichen horizontalen Abstand vom Fahrzeug entsprechen; und Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses unter Verwendung des ersten und zweiten empfangenen Lichtstrahls.System after Claim 11 wherein the control circuit is configured to: select a first received light beam that interacts with the overhead obstacle; Selecting two received light beams that interact with a ground feature underlying the overlying obstacle, and estimating a second received light beam from the two received beams that interact with the ground feature, wherein the estimated second received beam and the first received beam correspond to the ground same horizontal distance from the vehicle; and determining a height of the high-altitude obstacle using the first and second received light beams.

System nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Sender dazu ausgebildet ist, Lichtstrahlen über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin gleichzeitig zu emittieren, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen.System after Claim 11 or 12 wherein the transmitter is configured to emit light beams simultaneously over a range of angles to a target area, the light beams defining a vertical angle span.

System nach Anspruch 13, das ein eindimensionales Pixelarray aufweist, wobei jedes Pixel einem Bereich von Winkeln des empfangenen Lichts entspricht.System after Claim 13 having a one-dimensional pixel array, each pixel corresponding to a range of angles of the received light.

System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Steuerschaltkreis dazu ausgebildet ist, einen bestimmten Abstand vom Lidar-System zum Boden zu verwenden, um einen horizontalen Abstand vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren, zu bestimmen.System according to one of Claims 11 to 14 wherein the control circuit is configured to use a certain distance from the lidar system to the ground to determine a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams interact with the target area.

System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei der Steuerschaltkreis dazu ausgebildet ist, eine Warnung zu erzeugen, falls eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner ist als die Fahrzeughöhe.System according to one of Claims 11 to 15 wherein the control circuit is adapted to generate a warning if a certain height of the high-altitude obstacle is less than the vehicle height.

System nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei der Steuerschaltkreis dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug automatisch abzubremsen, falls eine bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses kleiner ist als die Fahrzeughöhe.System according to one of Claims 11 to 16 wherein the control circuit is adapted to automatically decelerate the vehicle if a certain height of the overhead obstacle is less than the vehicle height.

System nach Anspruch 11, wobei der Steuerschaltkreis dazu ausgebildet ist, eine Höhe des hochliegenden Hindernisses für mehrere Paare von empfangenen Lichtstrahlen zu bestimmen, wobei jedes individuelle Paar von Strahlen Strahlen aufweist, die den gleichen horizontalen Abstand aufweisen.System after Claim 11 wherein the control circuit is configured to determine a height of the high-altitude obstacle for a plurality of pairs of received light beams, each individual pair of beams having beams having the same horizontal distance.

System nach Anspruch 18, wobei der Steuerschaltkreis dazu ausgebildet ist, eine minimale bestimmte Höhe des hochliegenden Hindernisses als die Höhe des hochliegenden Hindernisses auszuwählen.System after Claim 18 , wherein the control circuit is adapted to a minimum select a certain height of the high obstacle as the height of the overhead obstacle.

System zur Bestimmung einer Durchfahrtshöhe eines hochliegenden Hindernisses für ein Fahrzeug, wobei das System Folgendes aufweist: Mittel zum Emittieren von Lichtstrahlen von einem Fahrzeug über einen Bereich von Winkeln zu einem Zielgebiet hin, wobei die Lichtstrahlen eine vertikale Winkelspanne festlegen; Mittel zum Empfangen von Lichtstrahlen vom Zielgebiet als Reaktion auf die emittierten Lichtstrahlen; und Mittel zum Bestimmen eines horizontalen Abstands vom Fahrzeug zu einer Position, wo die empfangenen Lichtstrahlen mit dem Zielgebiet interagieren, und zum Bestimmen einer Höhe des hochliegenden Hindernisses unter Verwendung eines Paares von empfangenen Lichtstrahlen, wobei ein erster Strahl des Paares mit dem hochliegenden Hindernis interagiert und ein zweiter Strahl des Paares mit einem Bodenmerkmal interagiert und der erste Strahl und der zweite Strahl den gleichen horizontalen Abstand aufweisen.A system for determining a headroom of a high altitude obstacle for a vehicle, the system comprising: Means for emitting light beams from a vehicle over a range of angles to a target area, the light beams defining a vertical angle span; Means for receiving light beams from the target area in response to the emitted light beams; and Means for determining a horizontal distance from the vehicle to a position where the received light beams interact with the target area and for determining a height of the overhead obstacle using a pair of received light beams, wherein a first beam of the pair interacts with and enters the overhead obstacle second beam of the pair interacts with a ground feature and the first beam and the second beam have the same horizontal distance.